[發明專利]一種發動機燃燒系統

有效

• 申請號: 201010246459.1
• 申請日: 2010-07-30
• 公開（公告）號: CN101907032A
• 公開（公告）日: 2010-12-08
• 發明（設計）人: 劉和義
• 申請（專利權）人: 奇瑞汽車股份有限公司
• 主分類號: F02F1/24
• 分類號: F02F1/24;F02F1/42;F02B31/00;F01L3/00
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司 34107
• 代理人: 李永杰

技術領域

本發明涉及內燃機領域，具體涉及一種新型、高效的發動機燃燒系統。

背景技術

隨著油價的攀升和日益嚴格的排放法規，低污染、低油耗、大功率、大扭矩的發動機就是發動機工程師的設計目標。而配氣機構的影響著發動機的混合氣的形成和燃燒排放等性能。控制發動機充量交換過程的氣門，其特性參數主要有三個：氣門開啟相位、氣門開啟持續角度(氣門保持開啟持續的曲軸轉角)和氣門升程。隨著發動機轉速和負荷的改變，對閥系的最佳特性需求是不同的。為了提高功率，要提早開啟、推遲關閉進氣門，并提高進氣門的升程；為了提高低速扭矩，需要較小的氣門升程。能夠實現該功能的機構稱之為氣門升程完全可變機構，見作者發明專利公開號200910116424.3、200910116666.2(由于技術相關，在此將以上申請號的專利文件包括附圖在內全文引用)。而實際的發動機大部分時間運行在部分負荷和中低轉速的范圍之內，而現有技術無法合理組織混合氣形成。

發明內容

本發明的目的在于提供一種在可變氣門升程機構發動機上的一種新型的燃燒系統機構，使發動機低速扭矩和高速性能的進一步提升，同時兼顧油耗、排放方面的影響。一般主流設計的全升程氣門機構的燃燒系統采用對稱氣道與棚頂型燃燒室結合通過滾流氣道來組織缸內氣流運動來實現發動機的燃燒，但是發動機缸內氣流運動的滾流與進氣流量系數對發動機的氣道性能是一個相對對立的影響因素，也就是說，較高的滾流勢必會使發動機的缸蓋的流量系數相對較低，從而影響發動機的進氣量進而影響發動機的高速功率；同理，較低的滾流會得到較高的流量系數，從而使發動機高速功率得以保證，但是，缸內氣流運動的減弱勢必會導致油耗、低速扭矩有一定的惡化。

本發明具體技術方案如下：

一種發動機燃燒系統，包括進氣道(1)，排氣道(2)和發動機缸蓋(10)，所述進氣道(1)設置在發動機缸蓋(10)的一側，所述排氣道(2)設置在發動機缸蓋(10)的另一側，其中，所述進氣道(1)分為第一氣道和第二氣道，所述第一氣道和第二氣道其于進氣部位處匯合，且第一氣道和第二氣道較進氣部位向下彎曲一定角度，使得進氣道(1)內不形成渦流或滾流，且進氣的流量系數最大。

還包括進氣門(3)，排氣門(4)，火花塞(9)，渦流引導區(11)和燃燒室(13)，所述火花塞(9)中置在發動機缸蓋(10)上，所述進氣門(3)，排氣門(4)設置于火花塞(9)兩側，燃燒室(13)設于發動機缸體內，并設有渦流引導區(11)用于引導氣體渦流。

所述渦流引導區(11)設置為四角為圓弧形的四邊形，其引導氣體渦流使得：發動機工作在高氣門升程時，氣門完全打開，渦流引導區(11)在大升程時候基本不起作用，或，發動機工作在較低的氣門升程時，渦流引導區(11)引導氣體渦流形成沿正向或反向的規則的缸內渦流運動，加快氣體的混合。

進一步地，還包括第一氣門導管(5)，第二氣門導管(6)，進氣門座圈(7)和排氣門座圈(8)，所述第一氣門導管(5)設置于進氣門(3)，所述第二氣門導管(6)設置于排氣門(4)，所述進氣門座圈(7)設置于進氣門(3)的進氣孔周圍，所述排氣門座圈(8)設置于排氣門(4)的排氣孔周圍。

按照氣流方向，所述發動機燃燒系統為沿進氣道(1)的壁面，沿著進氣門座圈(7)和進氣門(3)的錐面，在進氣門座圈(7)和進氣門(3)的導向下進入燃燒室(13)內的渦流引導區(11)。

進一步地，發動機工作在較低的氣門升程為氣門升程小于3mm。

進一步地，所述燃燒室為斜屋頂式燃燒室。

進一步地，所述進氣道(1)橫截面形狀為圓形或者橢圓形，面積沿氣流方向逐漸縮小或者不變。

與目前現有技術相比，本發明通過氣道和燃燒室的合理匹配結合可變氣門升程技術進一步提高發動機的性能和低速扭矩：

1、大氣門升程通過不組織氣流運動，保證發動機進氣沖量來提高發動機的高速功率。

2、在較低氣門升程下配合新燃燒室可以保證氣缸內形成有規律的渦流氣流運動，提高火焰傳播速度，減小保證傾向，提高低速扭矩，降低油耗。

3、實現簡單、對發動機改動量小。

附圖說明

圖1是本發明的燃燒系統具體部件圖；

圖2是本發明采用的高流量系數氣道的結構示意圖；

圖3是本發明的燃燒室具體結構的俯視圖；

圖4是本發明的較低氣門升程下沿著縱向的缸內流場示意圖；